Tecnologia pioneira do CePeCAM viabiliza produção de combustível limpo a partir de nanofotocatalisadores mais ecológicos e seguros
A demanda por soluções energéticas limpas e sustentáveis ganha novos contornos com um avanço significativo no Brasil. Pesquisadores do Centro de Pesquisa e Caracterização Avançada de Materiais (CePeCAM), ligado ao Departamento de Engenharia Química e de Materiais (Deqm) do Centro Técnico Científico da PUC-Rio (CTC/PUC-Rio), desenvolveram um material inovador que promete revolucionar a produção de hidrogênio verde.
Por meio de uma metodologia pioneira, o grupo de cientistas aprimorou o método de dissociação de água fotocatalítico, que utiliza a luz solar para quebrar moléculas de água em oxigênio e hidrogênio, gerando energia limpa e de baixa emissão de carbono. O coordenador do projeto, professor Bojan Marinkovic, destaca que o uso de fotocatalisadores nanométricos representa um avanço fundamental na busca por fontes de energia mais seguras e ambientalmente amigáveis.
“A geração fotocatalítica de hidrogênio verde é um processo que usa luz, preferencialmente solar, para ativar fotocatalisadores desenvolvidos em laboratório. Esses materiais auxiliam na dissociação de moléculas de água, liberando oxigênio e hidrogênio de forma limpa, sem emissões significativas de CO2”, explica Marinkovic.
Uma metodologia pioneira
Embora a geração fotocatalítica de hidrogênio seja um campo de pesquisa explorado em diversos centros universitários internacionais, a inovação dos pesquisadores do CTC/PUC-Rio está na criação de um novo fotocatalisador. Desenvolvido com nanomateriais baseados em dióxido de titânio (TiO₂) decorado com nanoclusters de óxido de níquel (NiO), o material é inédito e apresenta resultados promissores.
A equipe brasileira foi a primeira a implementar esse tipo de fotocatalisador em sistemas de geração fotocatalítica de hidrogênio, tornando o projeto pioneiro. Segundo Marinkovic, o método também se destaca por ser mais seguro e menos agressivo ao meio ambiente, já que dispensa o uso de produtos químicos potencialmente perigosos.
Os resultados preliminares foram publicados no respeitado International Journal of Hydrogen Energy, onde os pesquisadores detalharam como a abordagem mecanoquímica utilizada para produzir os nanoclusters de NiO sobre TiO₂ resultou em um fotocatalisador mais eficiente. Essa inovação garantiu uma fotoprodução de hidrogênio superior em comparação a técnicas tradicionais.
Colaboração internacional e financiamento
O projeto conta com apoio financeiro de instituições de fomento como CNPq, CAPES e FAPERJ, além de colaborações com instituições internacionais, incluindo a Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), na Espanha. Uma das parcerias resultou na defesa da tese de doutorado do pesquisador Emanuel Pessanha, integrante do CePeCAM/Deqm, diretamente relacionada à pesquisa.
Além de Pessanha, a equipe do projeto inclui a Dra. Khrissy Medeiros e o professor Jordi Llorca, da UPC. Juntos, eles contribuem para o desenvolvimento de uma tecnologia que pode ter impacto direto na redução das emissões de carbono e na viabilização de novas formas de energia renovável em escala comercial.
Caminho para a aplicação prática
Atualmente, os pesquisadores estão testando um novo sistema de geração de hidrogênio verde baseado no processo de dissociação fotocatalítica da água. O objetivo é aprimorar os nanofotocatalisadores e avaliar sua eficiência em condições controladas, como parte do esforço para viabilizar aplicações em escala piloto no futuro.
O hidrogênio verde é amplamente considerado um dos combustíveis do futuro devido à sua versatilidade e sustentabilidade. Ele pode ser usado em diversas aplicações, desde transporte até a geração de energia elétrica, sem os impactos ambientais associados aos combustíveis fósseis. A iniciativa do CePeCAM/PUC-Rio é um exemplo de como a ciência brasileira está na vanguarda de soluções para os desafios climáticos globais.
“Nosso trabalho é um passo importante na busca por fontes de energia mais sustentáveis. Estamos focados em desenvolver tecnologias que sejam acessíveis e seguras, para que possam ser aplicadas em grande escala no Brasil e no mundo”, conclui Marinkovic.
